[实用新型]双转子永磁电机及洗衣机

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种双转子永磁电机以及带有该双转子永磁电机的洗衣机。

背景技术

洗衣机是人们日常生活中必不可少的家用电器，其耗电量，振动噪音大小是衡量洗衣机品质的一个重要标准。目前国内常用的单筒全自动洗衣机基本分为波轮洗衣机和滚筒洗衣机两种，其基本工作模式主要分为洗涤和甩干两种。通常洗涤工况下，波轮（波轮洗衣机）或滚筒（滚筒洗衣机）转速较低，为100～200r/min，而脱水工况下，脱水筒或滚筒的转速较高，通常在1000r/min。传统的洗衣机驱动多采用一台电机，通过皮带轮、减速箱、和离合器达到洗涤时低速大扭矩，脱水时高速旋转的目的。然而这种方式在达到洗涤和脱水的效果的同时也会带来噪声大、机身震动、浪费能源及因磨损而容易出现故障等缺点。

此外，目前市场上出现的采用普通无刷直流电机直接驱动的洗衣机省去了皮带轮和传输带，电机可直接工作在宽转速功率范围，大大降低了噪声，提高了传动效率。但由于电机特性的限制，虽然普通的无刷直流电机可以实现满足洗衣机工况的较大转速范围内的功率输出，但是，电机同时运行在低速大扭矩和高速两种工况下，很难保证每种工况下，电机都处于最佳的工作状态，因此，无刷直流电机在洗衣机应用领域，相对其在其它应用领域而言，电机在全工况范围内，整体性能较低。

因此，如何使电机在最佳工作状态下即能输出低速大扭矩，又能输出高速驱动成为研究的重点。

双转子永磁电机具有体积小、重量轻等优点，例如申请号为200410075764.3的中国发明专利申请公开一种双转子永磁电机，双转子共用一个定子，定子由定子铁心和定子绕组构成，但该技术中内外两个转子都是通过定子产生的磁场来驱动，内外转子转速受限，无法同时实现洗衣机在洗涤和脱水两种工况下采用不同转速的功能。

实用新型内容

本实用新型基于磁场调制原理，提供一种同时实现高速小扭矩和低速大扭矩的双转子永磁电机及使用该双转子永磁电机的洗衣机，该双转子永磁电机具备双功率输出端口，外转子和内转子可按一定比例关系旋转，通过电机的合理设计以满足洗衣机洗涤和脱水的不同工况需求。

一种双转子永磁电机，包括从内向外依次布置的内转子、定子和外转子，所述内转子和外转子均为永磁体转子，所述定子包括磁调制环以及绕置在该磁调制环上的定子绕组。

本实用新型双转子永磁电机中改变了现有双转子永磁电机的定子结构，采用了可传导磁场的磁调制环，工作时定子绕组通过产生磁场驱动内转子，内转子转动后也会产生变化的磁场，该变化的磁场通过磁调制环传递并施加至外转子，使外转子开始转动，这样可以避免内外转子的转速同时受定子影响，通过调节内外转子的极对数关系，可以得到适宜的外转子转速。

本实用新型双转子永磁电机具备了磁场调制式磁性齿轮的特点，比如，内外转子以一定的传动比转动，输送较高的转矩密度等。也就是说，实现了电机在工作时既能输出低速大扭矩又能输出高速小扭矩的技术要求。

所述磁调制环带有沿周向均匀分布的若干调磁齿，相邻调磁齿之间为齿槽，所述定子绕组布置在对应的齿槽中。

就磁调制环本身的的材质和结构而言可以采用现有技术，磁调制环内缘具有较薄的轭部，也仅仅是为了连接各个调磁齿。

所述内转子的极对数与所述定子绕组的极对数相同；所述外转子的极对数与内转子的极对数之和等于调磁齿的齿数。

内转子的极数与所述定子绕组的极数相同可以保证定子绕组通电后产生的磁场与转子匹配，能够对应的驱动内转子，而外转子的极对数与内转子的极对数之和等于调磁齿的齿数可以使内转子恰好相应的驱动外转子。

另外由磁场调制式磁性齿轮的工作原理可知，当磁调制环极数（定子绕组的极对数）与内转子极对数相同时，外转子与内转子极对数之比等于其转速的反比。也就是说，内磁转子的极对数可以按内外转子转速的需要进行设计，即可实现内外转子按一定的传动比转动。

所述外转子的极对数不同于内转子的极对数。这样在定子绕组通电后产生的磁场无法有效的驱动外转子，一方面定子产生的磁场仅有很小一部分会影响至外转子，另一方面通过极对数的不同设置，进一步保证了外转子主要靠内转子驱动，而非靠定子驱动。

本实用新型还提供了一种带有所述双转子永磁电机的波轮洗衣机。

一种波轮洗衣机，包括脱水桶、波轮和离合器，还包括如所述的双转子永磁电机，所述双转子永磁电机的内转子通过所述离合器驱动脱水桶，双转子永磁电机的外转子通过所述离合器驱动波轮。